Раздел 1. Элементарный и молекулярный состав живого организма

Основными признаками живых систем являются: единство химического состава; обмен веществ и энергии; самовоспроизведение; самообновление; наследственность; изменчивость; рост и развитие; раздражимость; дискретность; саморегуляция; ритмичность; энергозависимость.

Уровнями организации живого являются: молекулярный; клеточный; тканевой; органный; организменный; популяционно-видовой; биогеоценоз; биосфера.

Биосфера – высший уровень организации живого. Биомасса всех живых организмов (более 2 млн.видов) составляет 1, 8 × 10¹² - 2, 4 × 10¹² в пересчете на сухое вещество.

 

Элементарный состав

В состав живых организмов входят около 70 элементов, 24 из них являются обязательными элементами биосферы, остальные относятся к категории редко встречающихся.

В соответствии с одной из существующих классификаций элементы живых форм подразделяются на макро- и микроэлементы:

макроэлементы - массовая доля (w) % > 0, 001 %

микроэлементы - массовая доля (w) % < 0, 001 %

Известно 12 макроэлементов, из них 4 элемента (О, С, Н, N) составляют около 98 % массы биосферы и называются органогенами. Органогены – обязательные компоненты основных биоорганических соединений. Остальные 8 макроэлементов (K, Na, Ca, Mg, S, Cl, Fe) составляют 1, 9 %.

Микроэлементов около 60 (Cu, Zn, J, Mo, Co и др.), их массовая доля примерно 0, 1 % массы биосферы.

В соответствии с другой классификацией химические элементы живых организмов подразделяются на:

макроэлементы - w > 10^-2 %

микроэлементы - w = n × 10^-3 – n₂ × 10^-5 %

ультрамикроэлементы - w = n₃ × 10^-6 – n₄ × 10^-12

Существует классификация химических элементов биосферы в виде «декад» по Вернадскому (таблица 1).

Таблица 1.1 Классификация химических элементов биосферы в виде «декад» по Вернадскому

 

Номера декад	Примерное содержание в биосфере, %	Элементы
Макроэлементы
I		О, Н
II		С
III	0, 1	N, P, K, Ca, Si
IV	0, 01	Mg, S, Fe, Na, Cl, Al
Микроэлементы
V - VII	10-3 – 10-5	Mn, B, Cu, Zn, Ba, Zi, Ni, Rb, F
Ультрамикроэлементы
VIII - XIV	10-6 – 10-12	Mo, J, As, Ag, Hg, Au, Pb, Ra

 

Молекулярный состав

В таблице 2 представлен молекулярный состав живых организмов

 

Таблица 1.2 Средний молекулярный состав живого организма

 

Соединение	w, %
Вода	50-70
Белки	15-25
Липиды	15-30
Углеводы	1-2
Минеральные вещества	2-5
Нуклеиновые кислоты

Раздел 2. Аминокислоты

Аминокислоты – карбоновые кислоты, содержащие NН₂-группу:

a-аминокислоты – аминокислоты, содержащие NН₂-группу в a-положении.

R-CH-COOH – общая формула a-аминокислот.

|

NH₂

 

Аминокислоты – амфотерные электролиты.